Двойной фотоэлемент из перовскита и кремния бьет рекорды
Logo
Cover

Двухслойные ячейки фотоэлементов из перовскита и кремния достигли КПД преобразования солнечного света в энергию 27,7%. Это новый рекорд и он максимально приближает тандемные фотоэлементы к выходу на рынок. Считается, что их массовое производство начнется при достижении КПД 30%.

Любопытно, что эти результаты уже превосходят коммерчески доступные солнечные элементы, где КПД колеблется в пределах 20%. В основном они делаются из кремния, но, по всей видимости, эта технология в ближайшие годы достигнет своего потолка, пишет New Atlas.

И перовскит, и кремний хорошо конвертируют солнечный свет в энергию, но вместе работают еще лучше. Дело в том, что оба материала абсорбируют различные длины волн света — кремний собирает в основном красный и инфракрасный спектр, а перовскит специализируется на зеленом и синем.

Ученые из Австралийского национального университета поместили слой перовскитового фотоэлемента на кремниевый. И, ради улучшения КПД, модифицировали верхний слой, покрыв его новым материалом — n-бутиламмонием бромида, еще одной разновидностью перовскита. Он помогает уменьшить число дефектов на поверхности активного слоя, тем самым улучшая производительность элемента.

Теперь ученые планируют еще больше повысить КПД тандема, чтобы приблизиться к отметке, отделяющей прототип от экономически выгодного серийного производства. Эта граница для тандемных фотоэлементов проходит на 30%. Ее исследователи собираются преодолеть в 2023 году.

Аналогичный подход использовали американские ученые, добившись примерно таких же показателей. Взяв за основу перовскитовые солнечные элементы, они нанесли их поверх кремниевого фотоэлемента. В итоге перовскиты увеличили КПД кремниевых фотоэлементов с 21% до 27%.